傳統(tǒng)監(jiān)控的發(fā)展特點(diǎn)與監(jiān)控基礎(chǔ)知識(shí)

1、一. 概述閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)不同階段： 模擬閉路電視監(jiān)控、多媒體微機(jī)平臺(tái)（嵌入式系統(tǒng)）的數(shù)字閉路電視監(jiān)控、基于嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器技術(shù)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)閉路電視監(jiān)控。1.1 模擬閉路電視監(jiān)控系統(tǒng) 模擬監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展較早，目前常稱為第一代監(jiān)控系統(tǒng)，系統(tǒng)特點(diǎn)： 1)視頻、音頻信號(hào)的采集、傳輸、存儲(chǔ)均為模擬形式，質(zhì)量最高。 2)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，技術(shù)成熟，系統(tǒng)功能強(qiáng)大、完善。3)模擬視頻系統(tǒng)局限性：A. 只適用于較小的地理范圍 B. 與信息系統(tǒng)無法交換數(shù)據(jù) C. 監(jiān)控僅限于監(jiān)控中心，應(yīng)用的靈活性較差 D. 不易擴(kuò)展 1.2 基于微機(jī)平臺(tái)的數(shù)字閉路電視監(jiān)控（DVR） DVR是近幾年迅速發(fā)展的第二

2、代監(jiān)控系統(tǒng)，采用微機(jī)和Windows平臺(tái)，在計(jì)算機(jī)中安裝視頻壓縮卡和相應(yīng)的DVR軟件，不同型號(hào)視頻卡可連接1/2/4等路視頻，支持實(shí)時(shí)視頻和音頻，是第一代模擬監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的可選方案，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程視頻傳輸（超過1-2公里）的系統(tǒng)。DVR系統(tǒng)特點(diǎn)： A. 視頻、音頻信號(hào)的采集、存儲(chǔ)主要為數(shù)字形式，質(zhì)量較高 B. 系統(tǒng)功能較為強(qiáng)大、完善 C. 與信息系統(tǒng)可以交換數(shù)據(jù) D. 應(yīng)用的靈活性較好 DVR系統(tǒng)從監(jiān)控點(diǎn)到監(jiān)控中心為模擬方式傳輸，與第一代系統(tǒng)相似存在許多缺陷，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離視頻傳輸需鋪設(shè)（租用）光纜、在光纜兩端安裝視頻光端機(jī)設(shè)備，系統(tǒng)建設(shè)成本高，不易維護(hù)、且維護(hù)費(fèi)用較大。 隨著信息處理技術(shù)的

3、不斷發(fā)展，嵌入式DVR系統(tǒng)近幾年異軍突起，由于其可靠性高、使用安裝方便在銀行系統(tǒng)應(yīng)用特別廣泛，我們通常稱嵌入式DVR為2.5代監(jiān)控系統(tǒng)。 1.3 基于嵌入式視頻服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字閉路電視監(jiān)控 網(wǎng)絡(luò)數(shù)字監(jiān)控就是將傳統(tǒng)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來傳輸，通過智能化的計(jì)算機(jī)軟件來處理。系統(tǒng)將傳統(tǒng)的視頻、音頻及控制信號(hào)數(shù)字化，以IP包的形式在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，實(shí)現(xiàn)了視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒體化以及管理的智能化。為了進(jìn)一步滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與人們文明生活的高標(biāo)準(zhǔn)要求，創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、溫馨、高效的辦公與生活環(huán)境，并根據(jù)各種不同建筑類別的需要，從項(xiàng)目的具體實(shí)際出發(fā)，做到配置合

4、理，留有擴(kuò)展余地，技術(shù)先進(jìn)，性能價(jià)格比高，確保系統(tǒng)性能高質(zhì)量，高可靠性。本方案根據(jù)項(xiàng)目提供的相關(guān)文件，并根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需求，參照有關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合我公司從事過的多個(gè)項(xiàng)目所積累的經(jīng)驗(yàn)，編制出這套技術(shù)方案。若對(duì)本方案的內(nèi)容或其它方面有不詳盡之處，我們隨時(shí)歡迎您們的寶貴意見。二. 設(shè)計(jì)原則本項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)遵循技術(shù)先進(jìn)、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。其具有以下原則：2.1 先進(jìn)性與適用性系統(tǒng)的技術(shù)性能和質(zhì)量指標(biāo)應(yīng)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平

5、；同時(shí)，系統(tǒng)的安裝調(diào)試、軟件編程和操作使用又應(yīng)簡(jiǎn)便易行，容易掌握，適合中國(guó)國(guó)情和本項(xiàng)目的特點(diǎn)。該系統(tǒng)集國(guó)際上眾多先進(jìn)技術(shù)于一身，體現(xiàn)了當(dāng)前計(jì)算機(jī)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最新發(fā)展水平，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的要求。同時(shí)系統(tǒng)是面向各種管理層次使用的系統(tǒng)，其功能的配置以能給用戶提供舒適、安全、方便、快捷為準(zhǔn)則，其操作應(yīng)簡(jiǎn)便易學(xué)。2.2 經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性 充分考慮用戶實(shí)際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)用戶現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，設(shè)計(jì)選用功能和適合現(xiàn)場(chǎng)情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴(yán)密、有機(jī)的組合，實(shí)現(xiàn)最佳的性能價(jià)格比，以便節(jié)約工程投資，同時(shí)保證系統(tǒng)功能實(shí)施的需求，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。2.3 可靠性與安全性系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)具有較高的可

6、靠性，在系統(tǒng)故障或事故造成中斷后，能確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性和一致性，并具備迅速恢復(fù)的功能，同時(shí)系統(tǒng)具有一整套完成的系統(tǒng)管理策略，可以保證系統(tǒng)的運(yùn)行安全。2.4 開放性以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對(duì)象設(shè)計(jì)，同時(shí)還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，可以消防、防盜、聚光系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。2.5 可擴(kuò)充性系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴(kuò)充和升級(jí)的可能。并根據(jù)今后該項(xiàng)目工程的實(shí)際要求擴(kuò)展系統(tǒng)功能，同時(shí)，本方案在設(shè)計(jì)中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。2.6 追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置在滿足用戶對(duì)功能、質(zhì)量、性能、價(jià)格和服務(wù)等各方面要求的前提下

7、，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價(jià)。2.7 保留足夠的擴(kuò)展容量該項(xiàng)目設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點(diǎn)；系統(tǒng)中還保留與其他計(jì)算機(jī)或自動(dòng)化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來科學(xué)的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。2.8 提高監(jiān)管力度與綜合管理水平本項(xiàng)目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準(zhǔn)確及可靠。本系統(tǒng)通過中央控制系統(tǒng)對(duì)各子系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行綜合監(jiān)控，時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)撐握監(jiān)視及報(bào)警情況。閉路電視監(jiān)控大大減少勞動(dòng)強(qiáng)度，減少設(shè)備運(yùn)行維護(hù)人員；另外，系統(tǒng)的綜合統(tǒng)籌管理可使設(shè)備按最優(yōu)組合運(yùn)行，在最佳情況下運(yùn)行，既可節(jié)能，又可大大減少設(shè)備損耗，減少設(shè)備維修費(fèi)用，從而提高監(jiān)管力度與綜合管理水平。三. 設(shè)計(jì)規(guī)范

8、和依據(jù)1、智能建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GBT 503142000)2、建筑智能化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（DB32/191-1998）3、城市住宅建筑綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（CECS/119-2000）4、建筑與建筑群綜合面線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范（GB/T50311-2000）5、民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范（JGJ/T16-92）6、民用閉路監(jiān)視電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范(GB/50198-94)7、系統(tǒng)接地的型式及安全技術(shù)要求（GB14050-93）8、安全防范工程程序與要求（GA/T75-94）9、安全防范工程驗(yàn)收規(guī)則（GA/T308-2001）10、工業(yè)電視系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ 115)11、安全檢查防范系統(tǒng)通作圖

9、形符號(hào)（GA/74-94）12、消防聯(lián)動(dòng)控制設(shè)備通用技術(shù)條件（GB 168061997）13、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50116-98）四. 系統(tǒng)功能和特點(diǎn)本著系統(tǒng)既要先進(jìn)、實(shí)用、成熟、可靠，又要做到系統(tǒng)開放性、可擴(kuò)展性好，兼顧投資合理、效益最佳的目的。閉路電視監(jiān)控對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)視、控制和管理，使這些設(shè)備得以安全、可靠、高效地運(yùn)行，最大限度地發(fā)揮智能管理的作用，創(chuàng)造安全、健康、舒適宜人和能提高工作效率的優(yōu)良環(huán)境，節(jié)約能源，并減少維護(hù)人員。根據(jù)本項(xiàng)目的環(huán)境需要,并接合功能需求建立本項(xiàng)目閉路電視監(jiān)控，4.1 系統(tǒng)功能 CCTV主要任務(wù)是對(duì)建筑物內(nèi)重要部位的事態(tài)、人流等動(dòng)態(tài)狀況進(jìn)行宏觀監(jiān)視、

10、控制，以便對(duì)各種異常情況進(jìn)行實(shí)時(shí)取證、復(fù)核，達(dá)到及時(shí)處理目的。1)實(shí)現(xiàn)各種遙控信號(hào)云臺(tái)控制：上、下、左、右鏡頭控制：變焦、聚集、光圈錄像控制：定點(diǎn)錄像、時(shí)序錄像防護(hù)罩控制：雨刷、除霜、風(fēng)扇、加熱2)對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行時(shí)序、定點(diǎn)切換、編程。3)察看和記錄圖像，應(yīng)有字符區(qū)分并作時(shí)間(年、月、日)的顯示。4)接收電梯層樓疊加信號(hào)。5)實(shí)現(xiàn)同步切換：電源同步或外同步。6)接收安全防范系統(tǒng)中各子系統(tǒng)信號(hào)，根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)控制聯(lián)動(dòng)或系統(tǒng)集成。7)內(nèi)外通信聯(lián)系。8)安保監(jiān)視電視系統(tǒng)與安全報(bào)警系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)切換、顯示、記錄報(bào)警部位的圖像信號(hào)及報(bào)警時(shí)間。9)電源控制攝像機(jī)應(yīng)由安?？刂剖乙龑＞€統(tǒng)一供電，并由安?？刂?/p>

11、室操作通、斷。對(duì)離安?？刂剖逸^遠(yuǎn)的攝像機(jī)統(tǒng)一供電確有困難時(shí)也可就近解決，如果系統(tǒng)采用電源同步方式的，則必須與安?？刂剖覟橥嗟目煽侩娫?。4.2 系統(tǒng)特點(diǎn)1)MJPEG算法壓縮技術(shù)MJPEG 是指 Motion JPEG，即動(dòng)態(tài)JPEG，按照25幀/秒速度使用JPEG 算法壓縮視頻信號(hào)，完成動(dòng)態(tài)視頻的壓縮。是由JPEG專家組制訂的，其圖像格式是對(duì)每一幀進(jìn)行壓縮，通?？蛇_(dá)到6：1的壓縮率，但這個(gè)比率相對(duì)來說仍然不足。就像每一幀都是獨(dú)立的圖像一樣。MJPEG圖像流的單元就是一幀一幀的JPEG畫片。因?yàn)槊繋伎扇我獯嫒?，所以MJPEG常被用于視頻編輯系統(tǒng)。動(dòng)態(tài)JPEG能產(chǎn)生高質(zhì)量、全屏、全運(yùn)動(dòng)的視頻，

12、但是，它需要依賴附加的硬件。而且，由于MJPEG不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的格式，各廠家都有自己版本的MJPEG，雙方的文件無法互相識(shí)別。MJPEG的優(yōu)點(diǎn)是畫質(zhì)還比較清晰，缺點(diǎn)是壓縮率低，占用帶寬很大。一般單路占用帶寬2M左右。 2)H.264壓縮技術(shù)H.264視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)是專為中高質(zhì)量運(yùn)動(dòng)圖像壓縮所設(shè)計(jì)的低碼率圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)。H.264 采用運(yùn)動(dòng)視頻編碼中常見的編碼方法，將編碼過程分為幀內(nèi)編碼和幀間編碼兩個(gè)部分。埃幀內(nèi)用改進(jìn)的DCT 變換并量化，在幀間采用1/2 象素運(yùn)動(dòng)矢量預(yù)測(cè)補(bǔ)償技術(shù)，使運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償更加精確，量化后適用改進(jìn)的變長(zhǎng)編碼表（VLC）地量化數(shù)據(jù)進(jìn)行熵編碼，得到最終的編碼系數(shù)。 H.264標(biāo)準(zhǔn)壓縮

13、率較高，CIF格式全實(shí)時(shí)模式下單路占用帶寬一般在幾百左右，具體占用帶寬視畫面運(yùn)動(dòng)量多少而不同。缺點(diǎn)是畫質(zhì)相對(duì)差一些，占用帶寬隨畫面運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜度而大幅變化。 3)MPEG-1(VCD標(biāo)準(zhǔn)) 壓縮技術(shù)制定于1992年，為工業(yè)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計(jì)，可適用于不同帶寬的設(shè)備，如CD-ROM,Video-CD、CD-i。它用于傳輸1.5Mbps數(shù)據(jù)傳輸率的數(shù)字存儲(chǔ)媒體運(yùn)動(dòng)圖像及其伴音的編碼，經(jīng)過MPEG-1標(biāo)準(zhǔn)壓縮后，視頻數(shù)據(jù)壓縮率為1/1001/200，影視圖像的分辯率為36024030（NTSC制）或36028825（PAL制），它的質(zhì)量要比家用錄像系統(tǒng)（VHS-Video Home System）的質(zhì)量略高

14、。音頻壓縮率為1/6.5，聲音接近于CD-DA的質(zhì)量。MPEG-1允許超過70分鐘的高質(zhì)量的視頻和音頻存儲(chǔ)在一張CD-ROM盤上。VCD采用的就是MPEG-1的標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是一個(gè)面向家庭電視質(zhì)量級(jí)的視頻、音頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)。MPEG-1的編碼速率最高可達(dá)4-5Mbits/sec，但隨著速率的提高，其解碼后的圖象質(zhì)量有所降低。MPEG-1也被用于數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)上的視頻傳輸，如非對(duì)稱數(shù)字用戶線路(ADSL)，視頻點(diǎn)播(VOD)，以及教育網(wǎng)絡(luò)等。同時(shí)，MPEG-1也可被用做記錄媒體或是在INTERNET上傳輸音頻。MPEG1標(biāo)準(zhǔn)占用的網(wǎng)絡(luò)帶寬在1.5M左右。 4)MPEG-2 (DVD標(biāo)準(zhǔn))壓縮技術(shù)制定于1

15、994年，設(shè)計(jì)目標(biāo)是高級(jí)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的圖象質(zhì)量以及更高的傳輸率，主要針對(duì)高清晰度電視（HDTV）的需要，傳輸速率在3-10Mbits/sec間，與MPEG-1兼容，適用于1.560Mbps甚至更高的編碼范圍。分辯率為72048030（NTSC制）或72057625（PAL制）。影視圖像的質(zhì)量是廣播級(jí)的質(zhì)量,聲音也是接近于CD-DA的質(zhì)量。MPEG-2是家用視頻制式（VHS）錄像帶分辯率的兩倍。MPEG-2的音頻編碼可提供左右中及兩個(gè)環(huán)繞聲道,以及一個(gè)加重低音聲道，和多達(dá)7個(gè)伴音聲道(DVD可有8種語(yǔ)言配音的原因)。由于MPEG-2在設(shè)計(jì)時(shí)的巧妙處理，使得大多數(shù)MPEG-2解碼器也可播放MPEG-1

16、格式的數(shù)據(jù)，如VCD。除了做為DVD的指定標(biāo)準(zhǔn)外，MPEG-2還可用于為廣播，有線電視網(wǎng)，電纜網(wǎng)絡(luò)以及多級(jí)多點(diǎn)的直播 (Direct Broadcast Satellite) 提供廣播級(jí)的數(shù)字視頻。MPEG-2的另一特點(diǎn)是，其可提供一個(gè)較廣的范圍改變壓縮比，以適應(yīng)不同畫面質(zhì)量，存儲(chǔ)容量，以及帶寬的要求。對(duì)于最終用戶來說，由于現(xiàn)存電視機(jī)分辨率限制，MPEG-2所帶來的高清晰度畫面質(zhì)量(如DVD畫面)在電視上效果并不明顯，到是其音頻特性(如加重低音，多伴音聲道等)更引人注目。 MPEG-2的畫質(zhì)質(zhì)量最好，但同時(shí)占用帶寬也非常大，在4M15M之間，不太適于遠(yuǎn)程傳輸。 5)MPEG-4壓縮技術(shù)如果說，

17、MPEG-1“文件小，但質(zhì)量差”；而MPEG-2則“質(zhì)量好，但更占空間”的話，那么MPEG4則很好的結(jié)合了前兩者的優(yōu)點(diǎn)。它于1998年10月定案，在1999年1月成為一個(gè)國(guó)際性標(biāo)準(zhǔn)，隨后為擴(kuò)展用途又進(jìn)行了第二版的開發(fā)，于1999年底結(jié)束。MPEG4是超低碼率運(yùn)動(dòng)圖像和語(yǔ)言的壓縮標(biāo)準(zhǔn)，它不僅是針對(duì)一定比特率下的視頻、音頻編碼，更加注重多媒體系統(tǒng)的交互性和靈活性。MPEG-4標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于視像電話(Video Phone)，視像電子郵件(Video Email)和電子新聞(Electronic News)等，其傳輸速率要求較低，在4800-64Kbits/sec之間，分辨率為176X144。MPE

18、G-4利用很窄的帶寬，通過幀重建技術(shù)，壓縮和傳輸數(shù)據(jù)，以求以最少的數(shù)據(jù)獲得最佳的圖象質(zhì)量。與MPEG-1和MPEG-2相比，MPEG-4為多媒體數(shù)據(jù)壓縮提供了一個(gè)更為廣闊的平臺(tái)。它更多定義的是一種格式、一種架構(gòu)，而不是具體的算法。它可以將各種各樣的多媒體技術(shù)充分用進(jìn)來，包括壓縮本身的一些工具、算法，也包括圖像合成、語(yǔ)音合成等技術(shù)。 MPEG-4的特點(diǎn)是其更適于交互AV服務(wù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控。MPEG-4是第一個(gè)使你由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)(不再只是觀看，允許你加入其中，即有交互性)的動(dòng)態(tài)圖象標(biāo)準(zhǔn)；它的另一個(gè)特點(diǎn)是其綜合性；從根源上說，MPEG-4試圖將自然物體與人造物體相溶合(視覺效果意義上的)。MPEG-4

19、的設(shè)計(jì)目標(biāo)還有更廣的適應(yīng)性和可擴(kuò)展性。 MPEG4標(biāo)準(zhǔn)的占用帶寬可調(diào)，占用帶寬與圖像的清晰度成正比。以目前的技術(shù)，一般占用帶寬大致在幾百K左右。總之，本閉路電視監(jiān)控是一個(gè)使本項(xiàng)目高度自動(dòng)化、高效率的幽雅舒適、便利快捷、高度安全的環(huán)境空間。五. 方案設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)規(guī)范和依據(jù)及國(guó)際國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)用戶的需求，以及所提供的圖紙及相關(guān)資料，并接合項(xiàng)目的實(shí)際情況及未來的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)該項(xiàng)目的閉路電視監(jiān)控進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。5.1 系統(tǒng)構(gòu)成及原理閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)分別由前端系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)四個(gè)部分構(gòu)成,還具有對(duì)圖像信號(hào)的分配切換、存儲(chǔ)、處理、還原等功能。其原理如以下系統(tǒng)圖： （1） 模擬

20、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)原理圖（2） 數(shù)字閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)原理圖5.2 用戶需求分析及前端分布 根據(jù)用戶需求，充分考慮了本系統(tǒng)高度的可靠性、先進(jìn)性、靈活性、可擴(kuò)充性、易管理性及性能價(jià)格比高等優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)所提供的圖紙及相關(guān)料資，并根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況及未來的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合我公司從事過的多個(gè)項(xiàng)目所積累的經(jīng)驗(yàn)，以及相關(guān)產(chǎn)品的性能等因素，對(duì)本項(xiàng)目方案實(shí)施。本項(xiàng)目前端分布情況，具體參見如下信息點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表。5.3 具體系統(tǒng)5.3.1 前端系統(tǒng)1、攝像機(jī)的選擇 攝像部分的主體是攝像機(jī)，其功能為觀察、收集信息。攝像機(jī)的性能及其安裝方式是決定系統(tǒng)質(zhì)量的重要因素。光導(dǎo)管攝像機(jī)目前已被淘汰，由電荷耦合器件簡(jiǎn)稱CCD攝像機(jī)所取代。

21、其主要性能及技術(shù)參數(shù)要求如下： 1)色彩：攝像機(jī)有黑白和彩色兩種，通常黑白攝像機(jī)的水平清晰度比彩色攝像機(jī)高，且黑白攝像機(jī)比彩色攝像機(jī)靈敏，更適用于光線不足的地方和夜間燈光較暗的場(chǎng)所。黑白攝像機(jī)的價(jià)格比彩色便宜。但彩色的圖像容易分辨衣物與場(chǎng)景的顏色，便于及時(shí)獲取、區(qū)分現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)信息。 2)清晰度：有水平清晰度和垂直清晰度兩種。垂直方向的清晰度受到電視制式的限制，有一個(gè)最高的限度，由于我國(guó)電視信號(hào)均為PAL制式，PAL制垂直清晰度為400行。所以攝像機(jī)的清晰度一般是用水平清晰度表示。水平清晰度表示人眼對(duì)電視圖像水平細(xì)節(jié)清晰度的量度，用電視線TVL表示。 目前選用黑白攝像機(jī)的水平清晰度一般應(yīng)要求大于

22、500線，彩色攝像機(jī)的水平清晰度一般應(yīng)要求大于400線。 3)照度：?jiǎn)挝槐徽彰娣e上接受到的光通量稱為照度。Lux(勒克斯)是標(biāo)稱光亮度(流明)的光束均勻射在lm2面積上時(shí)的照度。攝像機(jī)的靈敏度以最低照度來表示，這是攝像機(jī)以特定的測(cè)試卡為攝取標(biāo)，在鏡頭光圈為0.4時(shí)，調(diào)節(jié)光源照度，用示波器測(cè)其輸出端的視頻信號(hào)幅度為額定值的10%，此時(shí)測(cè)得的測(cè)試卡照度為該攝像機(jī)的最低照度。所以實(shí)際上被攝體的照度應(yīng)該大約是最低照度的10倍以上才能獲得較清晰的圖像。 目前一般選用黑白攝像機(jī)的最低照度，當(dāng)相對(duì)孔徑為F1.4時(shí)，最低照度要求選用小于0.1Lux;選用彩色攝像機(jī)的最低照度，當(dāng)相對(duì)孔徑為F1.4時(shí)，最低照度要

23、求選用小于0.2Lux。 3)同步：要求攝像機(jī)具有電源同步、外同步信號(hào)接口。對(duì)電源同步而言，使所有的攝像機(jī)由監(jiān)控中心的交流同相電源供電，使攝像機(jī)場(chǎng)同步信號(hào)與市電的相位鎖定，以達(dá)到攝像機(jī)同步信號(hào)相位一致的同步方式。 對(duì)外同步而言，要求配置一臺(tái)同步信號(hào)發(fā)生器來實(shí)現(xiàn)強(qiáng)迫同步，電視系統(tǒng)掃描用的行頻、場(chǎng)頻、幀頻信號(hào)，復(fù)合消隱信號(hào)與外設(shè)信號(hào)發(fā)生器提供的同步信號(hào)同步的工作方式。 系統(tǒng)只有在同步的情況下，圖像進(jìn)行時(shí)序切換時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)滾動(dòng)現(xiàn)象，錄、放像質(zhì)量才能提高。 4)電源：攝像機(jī)電源一般有交流220V，交流24V，直流12V，可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選擇攝像機(jī)電源但推薦采用安全低電壓。選用12V直流電壓供電時(shí)，往往達(dá)

24、不到攝像機(jī)電源同步的要求，必須采用外同步方式，才能達(dá)到系統(tǒng)同步切換的目的。 5)自動(dòng)增益控制(AGC)：在低亮度的情況下，自動(dòng)增益功能可以提高圖像信號(hào)的強(qiáng)度以獲得清晰的圖像。目前市場(chǎng)上CCD攝像機(jī)的最低照度都是在這種條件下的參數(shù)。 6)自動(dòng)白平衡：當(dāng)彩色攝像機(jī)的白平衡正常時(shí)，才能真實(shí)地還原被攝物體的色彩。彩色攝像機(jī)的自動(dòng)白平衡就是實(shí)現(xiàn)其自動(dòng)調(diào)整。 7)電子亮度控制：有些CCD攝像機(jī)可以根據(jù)射入光線的亮度，利用電子快門來調(diào)節(jié)CCD圖像傳感器的曝光時(shí)間，從而在光線變化較大時(shí)可以不用自動(dòng)光圈鏡頭。使用電子亮度控制時(shí)，被攝景物的景深要比使用自動(dòng)光圈鏡頭時(shí)要小。 8)逆光補(bǔ)償：在只能逆光安裝的情況下，采

25、用普通攝像機(jī)時(shí)，被攝物體的圖像會(huì)發(fā)黑，應(yīng)選用具有逆光補(bǔ)償?shù)臄z像機(jī)才能獲得較為清晰的圖像。2、鏡頭選擇鏡頭按功能和操作分類：1)攝取靜態(tài)目標(biāo)的攝像機(jī)，可選用固定焦距鏡頭，當(dāng)有視角變化要求的動(dòng)態(tài)目標(biāo)攝像場(chǎng)合，可選用變焦距鏡頭。鏡頭焦距的選擇要根據(jù)視場(chǎng)大小和鏡頭到監(jiān)視目標(biāo)的距離而定。F=A L/B式中 F焦距(mm)； A像場(chǎng)、寬(mm)； L鏡頭到監(jiān)視目標(biāo)的距離； B視場(chǎng)高(L、B采用相同的度量單位)。2)選擇鏡頭焦距時(shí)，必須考慮攝像機(jī)圖像敏感器畫面的尺寸，有2/3”、1/2”、1/3”、1/4”四種型式，這四種模式都具有垂直X水平尺寸為3X4的方位比，而四種模式攝像機(jī)對(duì)應(yīng)于某一個(gè)鏡頭，則下一個(gè)模

26、式正好與它上一個(gè)模式攝像機(jī)相差一個(gè)鏡頭焦距的檔次。如專1/2”攝像機(jī)使用16mm鏡頭的視角范圍正好與1/3攝像機(jī)使用12mm焦距的鏡頭相同。以此類推。3)對(duì)景深大、視場(chǎng)范圍廣的監(jiān)視區(qū)域及需要監(jiān)視變化的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，一般對(duì)應(yīng)采用帶全景云臺(tái)的攝像機(jī)，并配置6倍以上的電動(dòng)變焦距帶自動(dòng)光圈鏡頭。4)使用電荷耦合器件(CCD)時(shí)，一般均應(yīng)選擇自動(dòng)光圈鏡頭，對(duì)于室內(nèi)照度恒定或變化很小的時(shí)可選擇手動(dòng)可變光圈鏡頭，電梯轎箱內(nèi)的攝像機(jī)鏡頭應(yīng)根據(jù)轎箱體積的大小選用水平視場(chǎng)角大于70的廣角鏡頭。5)隨著小型化需要，鏡頭尺寸需縮小，除通常攝像機(jī)鏡頭的標(biāo)準(zhǔn)C接口外，引入了Cs接口。由于Cs接口比C接口短5mm，減小了鏡頭與

27、敏感件的間距，故Cs接口系統(tǒng)體積小、輕，且Cs接口鏡頭價(jià)格較便宜。Cs接口攝像機(jī)可配用Cs接口鏡頭，也可使用C接口鏡頭再加上引入5mm隔條環(huán)。而C接口攝像機(jī)只能配用C接口鏡頭，不能使用Cs接口的鏡頭。6)攝像機(jī)鏡頭應(yīng)從光源方向?qū)?zhǔn)監(jiān)視目標(biāo)，避免逆光。鏡頭的焦距和攝像機(jī)靶面的大小決定了視角，焦距越小，視野越大，焦距越大，視野越小。若要考慮清晰度，可采用電動(dòng)變焦距鏡頭，根據(jù)需要隨時(shí)調(diào)整。7)通光量：鏡頭的通光量是用鏡頭的焦距和通光孔徑的比值(光圈)來衡量的，一般用F表示。在光線變化不大的場(chǎng)合，光圈調(diào)到合適的大小后不必改動(dòng)，用手動(dòng)光圈鏡頭即可。在光圈線變化大的場(chǎng)合，如在室外，一般均需要自動(dòng)光圈鏡頭。

28、 傳輸系統(tǒng)監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)和控制中心總有一定距離，從監(jiān)視現(xiàn)場(chǎng)到控制中心需要圖像信號(hào)傳輸圖像信號(hào)，同時(shí)從控制中心的控制信號(hào)要傳送到現(xiàn)場(chǎng)，所以傳輸系統(tǒng)包括視頻信號(hào)和控制信號(hào)傳輸兩部分。1、視頻信號(hào)傳輸一般采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號(hào)，也可采用光纜傳送電視信號(hào)以及用平衡電纜對(duì)也就是利用電話電纜傳送。由于電纜對(duì)外界的靜電場(chǎng)和電磁波有屏蔽作用，可減少串?dāng)_，傳輸損失也較小。但當(dāng)電纜作為長(zhǎng)距離傳送媒體時(shí)，會(huì)發(fā)生對(duì)地不平衡低頻地電流的影響，有時(shí)也會(huì)有高頻干擾。信號(hào)傳輸帶寬為50Hz4MHz，當(dāng)傳輸距離在200m以內(nèi)時(shí)，用同軸電纜傳送，其衰減的影響一般可不予考慮；當(dāng)傳輸距離大于200m時(shí)，電纜衰減量較大，為了能把整個(gè)帶

29、寬內(nèi)不同頻率的信號(hào)進(jìn)行傳輸，必須使用電纜補(bǔ)償放大器。某些場(chǎng)合，布線非常困難時(shí)，可以采用無線傳輸如微波定向傳輸，但它要占用頻率資源，需經(jīng)無線電管理委員會(huì)核準(zhǔn)。2、控制信號(hào)傳輸對(duì)于CCTV，常用的控制方式有直接控制、編碼控制、同軸視控。目前直接控制由于線纜過多，很少采用。編碼控制是將全部控制命令數(shù)字化(調(diào)制)后再傳輸，到控制設(shè)備后再解調(diào)，還原成直接控制量，可節(jié)約線纜。這種方式傳輸距離長(zhǎng)，目前工程中采用較多。同軸視控就是控制信號(hào)與視頻信號(hào)共用一條同軸電纜，利用頻率分割或視頻信號(hào)消隱期傳輸控制信號(hào)的方式傳輸，但價(jià)格較貴。 控制系統(tǒng)1、模擬控制系統(tǒng)（1）視頻矩陣切換器對(duì)多路視頻輸入信號(hào)和多路視頻輸出信號(hào)

30、進(jìn)行切換和控制，可以通過電子開關(guān)，組成切換矩陣，使任一路輸入可切換至任一路輸出。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足必要的視頻輸入輸出容量，并易擴(kuò)展。一個(gè)CCTV系統(tǒng)除主控鍵盤外，還可根據(jù)需要設(shè)置分控鍵盤。（2）雙工多畫面視頻處理器能把多路視頻信號(hào)合成一幅圖像，達(dá)到在一臺(tái)監(jiān)視器上同時(shí)觀看多路攝像機(jī)信號(hào)。常用的16畫面分割器，又稱為多畫面視頻處理器，雙工的另一個(gè)用途是用一臺(tái)錄像機(jī)同時(shí)錄制多路視頻信號(hào)，并具有單路回放的功能，即能選擇同時(shí)錄下的多路視頻信號(hào)的任意一路在監(jiān)視器上回放。（3）多畫面分割器將多個(gè)畫面通過視頻數(shù)字處理合并成分割狀的一個(gè)畫面，就出現(xiàn)了多畫面分割器?，F(xiàn)有4畫面分割器，9畫面分割器，16畫面分割器。這樣用

31、一臺(tái)監(jiān)視器，一臺(tái)錄像機(jī)上能同時(shí)監(jiān)看、記錄4、9、16個(gè)畫面，多畫面分割器通常分為三類：?jiǎn)喂ぎ嬅嫣幚砥鳎簡(jiǎn)渭儽O(jiān)看一個(gè)畫面，記錄分割畫面。雙工畫面處理器：在監(jiān)視單畫面、分割畫面同時(shí)，可以進(jìn)行記錄。全雙工畫面處理器：在監(jiān)視、記錄的同時(shí)，可以進(jìn)行記錄信號(hào)回放。（4）視頻分配器一路視頻信號(hào)可同時(shí)分配成多路視頻輸出。2、數(shù)字化圖像監(jiān)控系統(tǒng) 以同軸電纜傳輸視頻信號(hào)，稱之為傳統(tǒng)的模擬信號(hào)傳輸方式，這種方式傳輸，在較短距離內(nèi)(如200m左右)視頻信號(hào)的衰減不大，如果超過200m，則必須對(duì)視頻信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償放大。常規(guī)的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)較適合在一座建筑物或較小的地域范圍內(nèi)使用。 數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)是將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒

32、體技術(shù)與閉路電視技術(shù)相結(jié)合，適用于遠(yuǎn)距離傳輸多路視、音頻信號(hào)。實(shí)際上就是將模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并對(duì)其壓縮編碼，通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)字多媒體技術(shù)來傳輸視頻圖像。數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)與圖像監(jiān)控技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，能高清晰、同步地傳輸圖像信號(hào)，是一項(xiàng)全新的安保電視系統(tǒng)，它已成為現(xiàn)代化樓宇管理的有力工具。數(shù)字化圖像監(jiān)控系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控，把分散在各地的監(jiān)控點(diǎn)通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)聯(lián)系在一起并利用了多媒體技術(shù)，增強(qiáng)了整體安全和圖像監(jiān)控的自動(dòng)化管理能力。目前不少公司的產(chǎn)品均使用了特殊的壓縮方法，采用了動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)，從而保證了圖像的質(zhì)量。數(shù)據(jù)壓縮和圖像、聲音的復(fù)合全部由硬件完成，在一個(gè)系

33、統(tǒng)上可實(shí)現(xiàn)16路的實(shí)時(shí)監(jiān)控。16路信號(hào)可同時(shí)存儲(chǔ)，而且視頻圖像的不丟幀，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)技術(shù)保證了監(jiān)控端圖像的連續(xù)性和高清晰度。3、數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)（1）數(shù)字監(jiān)控硬盤錄像系統(tǒng)的功能數(shù)字硬盤錄像是當(dāng)今安保電視系統(tǒng)領(lǐng)域最新型的、性能最卓越的數(shù)字化圖像記錄設(shè)備，它將監(jiān)控系統(tǒng)中所有的攝像機(jī)攝取的畫面進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字壓縮并錄制存檔，可以根據(jù)任意檢索要求對(duì)所記錄的圖像進(jìn)行隨機(jī)檢索。由于采用了數(shù)字記錄技術(shù)，能大大增強(qiáng)錄制圖像的抗衰減、抗干擾能力，因此無論經(jīng)過多少次的檢索或錄像回放都不會(huì)影響播放圖像的清晰度，而傳統(tǒng)的模擬方式記錄的錄像帶在經(jīng)過若干次檢索及回放后，圖像質(zhì)量將會(huì)有一定的衰減并引起信號(hào)信噪比的下降。當(dāng)需要對(duì)已存

34、儲(chǔ)的圖像進(jìn)行復(fù)制時(shí)，數(shù)字記錄的圖像不存在復(fù)制劣化的問題，而模擬方式記錄的圖像每經(jīng)過一次復(fù)制就要劣化一次。數(shù)字硬盤錄像系統(tǒng)是集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化、多媒體智能化與監(jiān)控電視為一體，以數(shù)字化的方式和全新的理念構(gòu)造出的新一代監(jiān)控圖像硬盤錄像系統(tǒng)。系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)本地?cái)?shù)字圖像監(jiān)控管理的同時(shí)，又能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控圖像畫面的遠(yuǎn)程傳送，加強(qiáng)了整體安全管理。在系統(tǒng)中，所有圖像數(shù)據(jù)均以數(shù)字形式保存，這與傳統(tǒng)的模擬信號(hào)系統(tǒng)相比較，打印出的照片具有更高的清晰度和逼真感，數(shù)據(jù)的傳輸更可靠，速度更快。系統(tǒng)以模塊化設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，各個(gè)模塊包括：信號(hào)采集模塊、監(jiān)控模塊、圖像錄制模塊、遠(yuǎn)程訪問模塊和中央控制模塊。整個(gè)系統(tǒng)維護(hù)簡(jiǎn)便，易于安裝。由于數(shù)字硬盤錄像設(shè)置在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，信息可以自由傳遞到網(wǎng)絡(luò)能夠到達(dá)的范圍，因此監(jiān)控圖像的顯示不再拘于傳統(tǒng)的圖像切換方式，可以根據(jù)需要在任何被授權(quán)的地點(diǎn)監(jiān)控任何一處的被控圖像，使系統(tǒng)具有極強(qiáng)的安全管理能力。監(jiān)控圖像通過圖像錄制模塊以高壓縮率存儲(chǔ)于高容量磁盤陣列中，可隨時(shí)供調(diào)閱、快速檢索。也就是說，可將多個(gè)攝像機(jī)(目前最多為16個(gè))的多路圖像實(shí)時(shí)顯示于一臺(tái)監(jiān)